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混凝土中的钢筋锈蚀会导致结构提前开裂,缩短服役寿命,造成重大的经济损失。针对锈蚀问题,基于微胶囊修复技术为钢筋混凝土结构耐久性问题提供一种新颖的解决方法,对于保护结构的服役性能和延长滨海环境下结构的服役寿命具有重要价值意义。基于锈蚀理论和高分子微胶囊制备技术,本文设计并制备了具有钢筋保护机制的化学修复体系。在明确修复体系的修复机制的条件下分析了不同体系的微胶囊基本性能,并且采用微米X射线层析成像技术（X-ray computer microtomography）无损地追踪了微胶囊化学修复体系中钢筋的锈蚀过程。滨海环境下,氯离子的渗透侵蚀导致钢筋锈蚀。为阻隔钢筋与氯离子接触,避免结构提前锈蚀,本文设计并制备了两种具有形成保护层功能的微胶囊,一种是单氟磷酸钠/乙基纤维素微胶囊（Sodium monofluorophosphate/Ethyl cellulose）;一种是亚硝酸钠/乙基纤维素微胶囊（Sodium nitrite/Ethyl cellulose）。这两种微胶囊的作用机理明确,MFP/EC（Sodium monofluorophosphate/Ethyl cellulose）通过囊芯单氟磷酸钠释放后与氢氧化钙反应形成致密的阻障层;NaNO2/EC（Sodium nitrite/Ethyl cellulose）则通过囊芯亚硝酸钠释放后渗透到达钢筋表面与钢筋表层铁离子反应形成耐氯的氧化膜。两种微胶囊的囊壁均为乙基纤维素。制备完好的微胶囊首先进行基本性能的分析,其中微胶囊微观形貌、粒径分布区间以及机械性能是基础的性能指标。研究结果表明该微胶囊具有较为粗糙的表面,适中的粒径尺寸,与混凝土搅拌后良好的机械性能,满足制备胶囊基自修复混凝土的基本要求。通过基本性能的测试,可以明确胶囊能够完好地封装修复材料。制成化学自修复体系后,采用在氯离子溶液干湿循环的模式加速钢筋的锈蚀,并通过X-rayμCT（X-ray computer microtomography）测试手段追踪化学修复体系和空白体系（不含微胶囊）的的锈蚀过程。通过X-rayμCT的测试结果,采用图像分析的方法进行图像的重构,并进行定量化的统计分析,从而得到钢筋的损失体积和锈蚀速度等结果。研究结果表明:（1）NaNO2/EC化学修复体系和MFP/EC化学自修复体系实现了对钢筋的保护目的。保护行为表现为明显的起锈时间延后;锈蚀导致的混凝土开裂延后;系缓蚀特征明显。（2）NaNO2/EC化学修复体系和MFP/EC化学自修复体系的体积损失率在相同时间内均低于空白体系;通过对体积损失的线性拟合观察到两种化学修复体系的腐蚀过程慢于空白体系,具体表现在体积损失速度的相对大小。（3）将化学修复体系和空白体系的X-rayμCT测试所得的二维平面与实物的切割截面进行面积统计对比,发现两者具的统计结果几乎一致,表明了X-rayμCT测试结果的可靠性。（4）试验完成后,从所得的化学修复体系横截面的电子显微镜结果观察到胶囊囊壁保持较为完整,而囊芯出现损失;能谱分析结果验证了胶囊囊芯已经释放并进入混凝土。研究结果表明了化学修复体系中的微胶囊已经生效,而且保护效果突出。为阐述了微胶囊化学修复体系的缓蚀行为,本文采用了无损可重复测试的X-rayμCT测试技术进行表征并进行了定量化的分析,为化学修复体系的工程应用提供了可能,也为采用X-rayμCT测试技术表征钢筋缓蚀的过程提供新的角度和分析的方法。